塑性聚氨酯弹性体(TPU）母料的生产工艺及设备
TPU是加热可塑化，溶剂可溶解的聚氨酯弹性体.与MPU（混炼型聚氨酯弹性体）和CPU（浇注型聚氨酯弹性体)比较，化学结构上没有或少有化学交联，分子基本上是线性的，而存在一定的物理交联.它具有高模量、高强度、高伸长和高弹性.优良的耐磨、耐油、耐低温、耐老化性能.可用一般塑料加工方法生产各种制品，废料可回收利用，可广泛使用助剂与填料，以改善某些物理性能、加工性能或降低成本。
TPU按软段结构可分为聚酯型、聚醚型等。聚酯型因含有内聚能较高的酯基，产品的机械性能较高，成本适中，但耐水性能较差。而聚醚型由于它无酯基并在分子中含有可自由放置的醚键,而表现出较好的低温柔顺性和耐水解性，但机械强度和耐热性较差。聚己内酯型介于聚酯和聚醚之间,综合性能较好，但价格较高。
二、聚酯型热塑性聚氨酯弹性体
1、 原料：
(1） 高分子二醇:聚酯多元醇（PES)
PEA（聚己二酸乙二醇酯）M=2000,羟值55±3 mgKOH/g
PDA（聚己二酸乙二醇内二醇酯）M=2000，羟值56±2。5 mgKOH/g
PBA（聚己二酸乙二醇丁二醇酯）M=2000，羟值56±2.5 mgKOH/g
（2）二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）（芳香族）
纯MDI在常温下为白色或微黄色固体，加热时有刺激性臭味,熔点≥38℃，沸点194～199℃/5mmHg,密度：1。19。
分子式及分子量：C15H10N2O2;250
(3） 扩链剂（低分子二醇）：
1,4丁二醇（BDO）（脂肪开链二醇）
为无色油状液体，极易吸水，相对分子量M=90。熔点20.1℃
2、 配方：
PES（MW2000，二官能度) 1克分子
MDI 3克分子
BDO 2克分子
异氰酸酯指数R=（NCO/OH)=0。97～1。03
性能:密度 1。2 硬度(邵A） 70-95
拉伸强度MP 35-40 300%模量MPa 3—18
、密度1。02,沸点：229。℃,15
伸长率％ 450-700 撕裂强度MPa 4—12
磨耗（克损失)0。0025～0.15 脆化温度 —17～—30℃
3、 生产工艺:
将高分子聚酯二醇（PES）熔化后加入A料罐，加热到要求料温(100~120℃）后在低速搅拌下真空脱水2～3h,使之含水量＜0.05%，解除真空通氮气后备用；
将MDI熔化后加入B料罐，加热到要求温度（60～70℃）后在低速搅拌下真空脱气0.5～1h,使之达到要求后,解除真空并通氮气后备用；
将低分子二醇(BDO）加入C料罐加热到要求温度（30～50℃)后在低速搅拌下真空脱水0.5～1h，使之含水量达到要求后,解除真空并通氮气后备用.
为了给浇注机各计量泵的连续供料,每个组份均设有相同规格两套料罐，以便作到一个真空脱水,另一个给计量泵供料.
各组原液按配方要求通过计量泵的精确计量输到浇注头，在高速搅拌下进行均匀初混合后,输至双螺反应挤出机使其进一步混合均匀和化学反应,再进行切粒和筛分等。
4、 工艺过程(采用双螺杆连续化工艺)
（1）原料处理：使原料熔化，达到要求温度和脱气,为了作到连续生产，设备两组贮罐，以便分别进行脱气和供料。
(2） TPU浇注机：对各组份进行连续精确计量和初混合.
（3）双螺杆反应挤出机：物料的进一步混合和化学反应及输送。(双轴同向旋转、完全啮合，具有自清洁作用）
具有下列特点：
① 在高温高压下进行反应（温度140~250℃，压力4~7MPa)可确保副反应降到最低限度，高压可抑制带有气体的分解反应。
② 使低分子量齐聚物（~1500g/mol）的质量分数降到最低(~0.36％）
③ 相对运动的两螺杆间应有较高的剪切速度梯度(＞2000S—1)使物料良好混合，均质完全,使其反应均匀，不会出现局部凝胶。捏合次数可达7～15次/S。
④ 要求料筒各段温度控制必须均匀而准确,并备快速加热和冷却功能，应具有良好的传热效率。各段控温参数举例：
一段温控 80~180℃ 六段温控 150~210℃
二段温控 100~200℃ 七段温控 140~200℃
三段温控 150～210℃ 八段温控 100~190℃
四段温控 150～210℃ 九段温控 90~200℃
五段温控 150~210℃ 机头温控 90～200℃
（4） 高压水流切粒机及离心干燥,分级筛和自动包装。
三、主要设备简介:
1、 原料处理设备:
（1） A料(PES）罐：2×200L（φ600×700），三层结构：不锈钢内胆,导热油加热夹套，外包聚氨酯硬泡绝热层，附有框式搅拌（转速30r。p.m,功率0。55kw）设有精密轴封以保证料罐的气密性.设有加料口、视镜、真空及加N2口,最低液面报警装置，加热功率2×4。5kw。
（2) B料（MDI)罐:2×120L（φ500×500），三层结构：不锈钢内胆,导热油加热夹套，外包聚氨酯硬泡绝热层,附有框式搅拌(转速30r。p。m，功率0.55kw)设有精密轴封以保证料罐的气密性。设有加料口、视镜、真空及加N2口，最低液面报警装置,加热功率2×4.5kw。
（3） C料（BDO）罐:2×80L（φ400×500），三层结构:不锈钢内胆，导热油加热夹套，外包聚氨酯硬泡绝热层，附有框式搅拌(转速30r。p。m,功率0.55kw）设有精密轴封以保证料罐的气密性。设有加料口、视镜、真空及加N2口，最低液面报警装置，加热功率（1+2)kw。
（4） 真空系统：
① 真空缓冲罐:80L（φ400×500）不锈钢多层挡板式。
② 真空泵:2X—15A（2。2kw）
（5） 加热系统：(A、B、C分设三套）
① 导热油箱:70L,加热功率4。5kw
② 循环油泵：B—BB16型齿轮油泵0。75kw6P
2、 TPU浇注机：
总浇注量:1～2kg/min（1440~2880kg/d）设计混合比：A：B：C=100：40:10；计量误差≤±0。5％
工作温度：A料：100～120℃；B料：60~70℃；C料：30～50℃,浇注头：70～80℃
温度误差:±2℃ 真空度:5～10mmHg
（1）计量泵：高精度低速计量泵（耐压10MPa,耐温450℃）由高精度齿轮减速电机传动，用进口变频器调速。
A泵 GJ20 转速30～200r.p.m，功率0.75kw 4P，排量0。6~4kg/min
B泵GJ9 转速30～200r。p.m，功率0。75kw 4P，排量0。3～1.8kg/min
C泵GJ2。4 转速30~200r。p。m，功率0。75kw 4P，排量0.08~0。5kg/min
（2)浇注头:三组份高温型浇注头,可作到混合均匀和不产生气泡,搅拌电机1。5kw2P，转速3000~8000r.p.m（变频调速）
(3） 控制及电器：
① 采用数显智能温控仪,使过滤器、计量泵及浇注头加热可靠,控制准确；
② 压力、转速（配比）等采用全数字精密仪表；
③ 电器采用进口元件。
3、 双螺杆反应挤出机:（仅供用户选机时参考）
LSF—68型（九段调温简体)（JB/T5420-91)
螺杆公称直径:φ68 中心距60，螺杆长径比48,螺杆和筒体的间隙≤0。02mm
螺杆最高转速260r.p。m，(螺杆转速应以物料在螺杆筒内停留时间1~2min为宜）主电机功率40kw，最高产量200kg/h。
由于同向旋转双螺杆在啮合处的速度方向相反，一根螺杆要把物料拉入啮合间隙，另一螺杆把物料从间隙中推出，使物料呈∞形前进，这种速度的改变及在啮合区较大的相对速度,非常有利于物料的混合和均比.因啮合区间隙很小，啮合处螺纹和螺槽的速度方向相反，故具有很高的剪切速度，具有自洁功能，即能刮去粘附在螺杆上的任何积料。
用途
各种TPU成型品的用途：
汽车部件
球型联轴节；防尘盖；踏板刹车器;门锁撞针；衬套
板簧衬套；轴承；防震部件;内外装饰件；防滑链等
机械·工业用部件
各种齿轮;密封件（主要起耐磨和耐油作用）；防震部件;取模针；衬套；轴承
盖类；连接器；橡胶筛;印刷胶辊等
服饰辅料
女士文胸肩带、服装松紧带等.
鞋类
垒球鞋、棒球鞋、高尔夫球鞋、足球鞋鞋底及鞋前掌
女士鞋后跟；滑雪靴；安全靴，高档鞋底等
其他
自位轮；把手;表带等
管材·软管
高压管;医疗管；油压管；气压管；燃料管；涂敷管
输送管；消防水带等
薄膜·板材
转动带（具有一定的拉伸作用）；气垫;膜片;键盘板；复合布等
电线·电缆
电力通信电缆;计算机配线；汽车配线；勘探电缆等
其他
各种环形管线；圆形带；V型带；同步带；防滑带等
压 延
软体槽、罐类；薄膜复合片材箱包面料等
吹 塑
各种车辆用箱类;各种容器类
吹 膜
超薄、宽幅薄膜（医疗、卫生用品)
溶 液
熔接料；粘接剂;人造革、合成革、绳、铁丝、手套等涂层
TPU为热塑性聚氨酯，有聚酯型和聚醚型之分，它硬度范围宽（60HA—85HD)、耐磨、耐油，透明，弹性好，在日用品、体育用品、玩具、装饰材料等领域得到广泛应用，无卤阻燃TPU还可以代替软质PVC以满足越来越多领域的环保要求.TPU品牌牌号众多，质量参差不齐，选择TPU时最好经过详细的评估论证,否则不能得到性价比最优的结果。
TPU 这种材料能在一定热度下变软,而在常温下可以保持不变.用在鞋上多起稳定、支撑的作用。 TPU 又称聚氨酯橡胶，是聚氨酯的一种,在国内时比较新兴的产品，广泛应用于制鞋行业、管材.。.等行业
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